Организм человека и животных -единое целое 1. 1.

Организм человека и животных -единое целое 1. 1. Центральная нервная система (цнс); 2. 2. Эндокринная система (железы внутренней секреции); 3. 3. Иммунная система. Сигнальные молекулы: 1. 1. ЭНДОГЕННЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА (медиаторы иммунного ответа, факторы роста и др. ); 2. 2. НЕЙРОМЕДИАТОРЫ; 3. 3. АНТИТЕЛА (иммуноглобулины); 4. 4. ГОРМОНЫ.

ГОРМОНЫ — это биологически активные вещества, которые синтезируются в малых количествах в специализированнных клетках эндокринной системы и через циркулирующие жидкости (например, кровь) доставляются к клеткам-мишеням, где оказывают свое регулирующее действие. ОБЩИЕ СВОЙСТВА ГОРМОНОВ 1. 1. Выделяются из вырабатывающих их клеток эндокринной системы во внеклеточное пространство; 2. 2. Не являются структурными компонентами клеток и не используются как источник энергии; 3. 3. Способны специфически взаимодействовать с клетками, имеющими рецепторы для данного гормона; причем гормоны действуют на клетки-мишени на большом расстоянии от места синтеза; 4. 4. Обладают очень высокой биологической активностью — эффективно действуют на клетки в очень низких концентрациях (около 10 -6 — 10 -11 моль/л); являются высокоспецифичными веществами по отношению к клеткам-мишеням.

МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ НА КЛЕТКИ-МИШЕНИ Липофильные гормоны Гидрофильные гормоны рецепторы находятся внутри клеток-мишеней рецепторы находятся в наружной мембране

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ЛИПОФИЛЬНЫХ ГОРМОНОВ (( стероидные гормоны, иодтиронин, ретиноевая кислота) связываются с внутриклеточным рецептором и регулируют транскрипцию определенных генов

клетка-мишень. Механизм действия липофильных гормонов hsp гормональный рецепторгормон клеточное ядро

Белок-рецептор. Рецепторы липофильных гормонов N-конец Полипептидная цепь рецептора регуляторный домен гормон-связывающий домен С-конец ДНК-связываю щий домен узнавания гормона Цинковый палец Zn

клетка-мишень hsp гормональный рецепторгормон клеточное ядро Х 2 hsp РНК-полим ераза + белок клеточный ответ. Механизм действия липофильных гормонов

Механизм действия гидрофильных гормонов ( аминокислоты, или производные аминокислот) действуют на клетки-мишени за счет связывания с рецептором на плазматической мембране

гидрофильный гормон 1. Рецептор первого типа пора, проницаемая для ионов 2. Ионный канал Протеинкиназыпередача сигнала вспомогательными белками 7 трансмембранных α- спиралей 3. Рецептор третьего типа повышение концентрации ионов Na, Ca, K, Cl в цитоплазме Ф н. Тир Фермент Белок-эфф ектор Образование вторичного мессенджера: ц. АМФ ц. ГMФ ДАГ И-3 -Ф Са 2+ NO модификация обмен веществ Транскрипцияфосфорилирование факторов транскрипции G -белок

GG -белки ГТФГДФ активированный рецептор третьего типа неактивный фермент-эф фектор. G-белок ГДФ активная α- субъединиц а активный фермент-эф фектор АТФ ц. АМФ пирофосфат. ГТФ β , γ -комплекс ГТФ

ВТОРИЧНЫЕ МЕССЕНДЖЕРЫ (посредники): • ц АМФ • ц ГМФ • Диацилглицерин (ДАГ) • Инозит-1, 4, 5 -трифосфат (И-3 -Ф) • Монооксид азота ( NN О)О)

Механизм действия ц. АМФ R Кнеактивная протеинкиназа R К К диссоциированные активные каталитические субъединицы К неактивные регуляторные субъединицы R

мембрана АЦАЦСхема аденилатциклазной системы Гормон RRRR GGGG ГТФГТФ АТФАТФ ц. АМФ протеин- киназа неактивнаяпротеин- киназа активная. АТФАТФ АДФАДФпротеин фосфо- протеинф осф атаза БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ

ВТОРИЧНЫЕ МЕССЕНДЖЕРЫ (посредники): • ц АМФ • ц ГМФ • Диацилглицерин (ДАГ) • Инозит-1, 4, 5 -трифосфат (И-3 -Ф) • Монооксид азота ( NN О)О) 1. 1. Одним из этапов передачи сигнала является фосфорилирование белков; 2. 2. Прекращение активации происходит в результате специальных механизмов, инициируемых самими участниками процессов, — существуют механизмы отрицательной обратной связи.

Химическая структура гормонов Строение Гормоны Пептиды Инсулин, глюкагон, окситоцин, соматотропин Производные аминокислот Адреналин, норадреналин, трийодтиронин, тироксин Стероиды Альдостерон, кортизол, кальцитриол, тестостерон, эстрадиол, прогестерон Производные полиненасыщенных жирных кислот Простагладины, простациклины, тромбоксаны, лейкотриены

По механизму действия Механизм действия Гормоны Примеры Через внутриклеточные рецепторы Липофильные Стероидные гормоны, йодтиронин Через мембранные рецепторы Гидрофильные Пептидные гормоны, производные аминокислот

По биологическим функциям Эйкозаноиды, гистамин, секретин, гастрин, соматостатин, цитокины. Изменение метаболизма в клетках, синтезирующих гормон Тропные гормоны гипофиза, либерины и статины гипоталамуса. Синтез и секреция гормонов эндокринных желез Эстрадиол, тестостерон, прогестерон, гонадотропные гормоны. Репродуктивная функция Паратгормон, кальцитонин, кальцитриол. Обмен кальция и фосфатов Альдостерон, антидиуретический гормон. Водно-солевой обмен Инсулин, глюкагон, адреналин, кортизол, тироксин, соматотропин. Обмен углеводов, липидов, аминокислот Гормоны. Регулируемые процессы

По месту природного синтеза Кальцитрол. Почки Ангиотензин. Печень Гастрин, секретин, мотилин. Желудочно-кишечный тракт Тимопоэтин IIТимус Эстрогены, тестостерон, прогестерон. Половые железы Адреналин, кортикостероиды. Надпочечники Инсулин, глюкагон. Поджелудочная железа Тироксин, трийодтиронин, кальцитонин. Щитовидные железы Паратгормон. Паращитовидные железы Соматотропин, вазопрессин. Гипофиз Тиролиберин, соматостатин. Гипоталамус Гормоны. Место синтеза

Гормоны поджелудочной железы Инсулин СНИЖАЕТ СОДЕРЖАНИЕ ГЛЮКОЗЫ В КРОВИ Анаболические эффекты • усиливает поглощение клетками аминокислот; • усиливает транспорт в клетку ионов калия, магния и фосфата; • усиливает репликацию ДНК и биосинтез белка; • усиливает синтез жирных кислот и последующую их этерификацию — в жировой ткани и в печени инсулин способствует превращению глюкозы в триглицериды. Катаболические эффекты • подавляет гидролиз белков; • уменьшает липолиз.

Гормоны поджелудочной железы Глюкагон ПОВЫШАЕТ СОДЕРЖАНИЕ ГЛЮКОЗЫ В КРОВИ Оказывает катаболическое влияние на обмен липидов • Активирует липолиз, распад ВЖК, биосинтез кетоновых тел в печени. • Ингибирует биосинтез ВЖК, биосинтез ТАГ. • Ингибирует гликолиз, ЦТК , биосинтез гликогена. • Активирует глюконеогенез , распад гликогена.

Гормоны щитовидной железы Тиреоидные гормоны Тироксин (T 4) Трийодтиронин (T 3)

• Индуцируют биосинтез более 100 окислительно-восстановительных ферментов; • Активируют активность ЦПЭ, повышают генерацию АТФ и т. о. уровень основного обмена, процессы репликации ДНК. • Активируя аденилатциклазу, затем каскадным механизмом: – повышают уровень глюкозы в крови, усиливают липолиз (распад) триацилглицеринов, снижают биосинтез гликогена; • Активируют протеолиз белков в тканях, работу натрий-калиевого насоса. • Повышают уровень бодрствования, психическую энергию и активность, ускоряет течение мыслительных ассоциаций, повышает двигательную активность. • Оказывают пролиферативный эффект. • Влияют на дифференцировку тканей. Гормоны щитовидной железы

Тиреокальцитонин — гормон щитовидной железы, паращитовидной железы и вилочковой железы. Тиреокальцитонин принимает участие в регуляции фосфорно-кальциевого обмена в организме. Гормоны щитовидной железы

Гормоны надпочечников Гормоны мозгового вещества тирозин → → диоксифенилаланин (ДОФА) →→ дофамин →→ норадреналин →→ адреналин. Адреналин Катехоламины Норадреналин нейромедиатор1. Усиливает гликолиз, глюконеогенез в печени, распад гликогена. 2. Ингибирует биосинтез гликогена. В результате адреналин повышает содержание глюкозы в крови. Влияет на обмен липидов: 1. Усиливает распад ТАГ, распад ВЖК. 2. Повышает содержание ВЖК, холестерина и фосфоглицеринов в крови.

Гормоны коры надпочечников (синтезируются из холестерина) Минералокортикоиды Глюкокортикоиды Альдостерон повышает реабсорбцию Na + и выделение K + в почках 1. Стимулируют глюконеогенез, 2. Угнетают воспалительные, имунные, аллергические реакции, 3. Уменьшают разрастание соединительной ткани, 4. Повышают чувствительность органов чувств и возбудимость нервной системы. Кортизоол Кортикостерон Половые гормоны

Половые гормоны (г(г ормоны анаболического действия) Мужские половые гормоны (андрогены) Тестостерон Дигидростерон 1. Активируют синтез ДНК и синтез белков в мышечной ткани, печени, почках. 2. Оказывают влияние на развитие головного мозга. 3. Стимулируют развитие половых органов и желез, а в период полового созревания — вторичных половых признаков. Женские половые гормоны Эстрогены Прогестерон 1. Влияют на рост и дифференцировку клеток, синтез белков в органах-мишенях. 2. Препятствуя отложению жиров в печени, усиливают выведение холестерина из организма и способствуют уменьшению его уровня в крови. 3. Стимулируют развитие половых органов и желез, а в период полового созревания — вторичных половых признаков. 4. Прогестерон тормозит сокращение матки, готовит слизистую матки к беременности, стимулирует разрастание молочных ходов и лактации.

кровоток Г клетка-мишень эндокринная клетка переносчик гормонов ПГ → → → Г биосинтез Г ответ действиетранспорт Г Г метаболизм М М М Г М М экскреция. М МГ Г Г Г

Короткая петля гипоталамус -+ либерин (рилизинг-гормон) + статин (ингибирующий гормон) — передняя доля гипофиза тропин гормон органа-мишени клеточный ответ Длинная петля. Внешние и внутренние сигналы ЦНС